הבדל מפתח - סינתזה של DNA לעומת RNA
סינתזה של DNA הוא תהליך של סינתזה של DNA גדילי כפול באמצעות שכפול חצי שמרני על ידי שימוש באנזימים. סינתזת RNA היא תהליך של סינתזה של RNA באמצעות תהליך של שעתוק בשיטה מתווכת אנזים. ההבדל העיקרי בין סינתזת DNA ל-RNA הוא סוג האנזים המשמש לתהליך. בסינתזת DNA, DNA פולימראז הוא האנזים העיקרי בשימוש, בעוד שבסינתזת RNA משתמשים ב-RNA פולימראז.
מהי סינתזת DNA?
סינתזת DNA, הידועה גם בשם שכפול DNA, היא התהליך שבו מסונתז DNA כפול גדילי חדש על ידי שימוש בתבנית DNA אב.שכפול ה-DNA מתרחש בגרעין האיקריוטים. היא ידועה כשיטת השכפול החצי שמרנית מכיוון שהיא מייצרת עותק אחד של גדיל מקורי ועותק אחד של גדיל חדש. שכפול ה-DNA נשלט על ידי אנזים הנקרא DNA פולימראז. שכפול מתחיל עם שחרור ה-DNA האב גדילי הכפול בעזרת DNA helicase.
DNA פולימראז פועל בכיוון של 5' עד 3' לסינתזה של גדילים חדשים. אנזים זה דורש קבוצת 3'OH כדי להוסיף נוקלאוטידים חדשים במהלך השכפול. כמו כן, DNA פולימראז דורש פריימר RNA קצר כדי להתחיל שכפול מכיוון שהוא לא יכול להתחיל שכפול בעצמו. הגדיל המסונתז בכיוון 5' עד 3' ידוע כגדיל מוביל וניתן לסנתז אותו ברציפות.
איור 01: סינתזת DNA
הגדיל החדש שעובר מכיוון 3' ל-5', לא יכול להיות מסונתז ברציפות מכיוון שאין לו קצה 3' חופשי. לכן, בעזרת אוליגומרים (פריימרים) קצרים רבים, מסונתזים גדילים קצרים של DNA חדש. גדילים קצרים אלו ידועים בתור שברי אוקאזאקי. שברי אוקזאקי אלה מקושרים מאוחר יותר באמצעות ליגאז DNA. גדיל זה ידוע בתור הגדיל המשכי. בסופו של התהליך, נוצר DNA כפול גדילי חדש בדומה ל-DNA האב.
מהי סינתזת RNA?
סינתזה של RNA היא התהליך שבו RNA גדילי בודד מסונתז בעזרת DNA גדילי כפול. בדוגמה המרכזית של החיים, זה ידוע בתור תמלול. שעתוק של אוקריוטים מתרחש בגרעין. האנזים המרכזי המשמש בתעתוק או סינתזת RNA הוא RNA פולימראז. התמלול מתבצע גם בכיוון 5' עד 3'.
איור 02: תמלול
RNA פולימראז מזהה את גדיל התבנית של ה-DNA האב על ידי קישור לאתרי הפרוטור של גדיל ה-DNA. אתרי פרומטור נבדלים בהתאם למערכת התאית של האורגניזם (אוקריוטי או פרוקריוטי). ברגע שהמקדם מזוהה על ידי ה-RNA פולימראז, הוא מתחיל את השעתוק באתר תחילת השעתוק. ה-RNA פולימראז מוסיף נוקלאוטידים לקצה 3' החופשי ואינו מצריך תבנית כדי ליזום שעתוק. ראשית נוצר ה-DNA: היברידית RNA אשר מאוחר יותר נעלמת ועם סיום סינתזת ה-RNA, הגדיל המסונתז נשלח לציטופלזמה של התא לסינתזת חלבון (תרגום).
מהם הדמיון בין סינתזת DNA ו-RNA?
- סינתזת ה-DNA וגם ה-RNA מזורזים על ידי האנזימים.
- שניהם מתרחשים בגרעין של איקריוטים ובציטופלזמה של פרוקריוטים.
- שניהם מוסדרים לפי זמן ותנאי pH.
- לסינתזה של DNA וגם של RNA יש שלושה שלבים עיקריים: התחלה, התארכות וסיום
- שניהם הם שני שלבים חשובים בדוגמה המרכזית של החיים.
- שניהם מתרחשים בכיוון של 5' עד 3'.
מה ההבדל בין סינתזת DNA ו-RNA?
סינתזת DNA לעומת RNA |
|
| סינתזת DNA היא תהליך של סינתזה של DNA כפול גדילי חדש, שהוא עותק זהה של מולקולת DNA מקורית אחת. | סינתזה של RNA הוא תהליך של סינתזה של מולקולת RNA, שהיא העתק של קטע מסוים של גדיל DNA |
| שלב מחזור התא | |
| שכפול ה-DNA מתרחש במהלך שלב ה-S של האינטרפאזה. | תעתוק מתרחש במהלך שלבי G1 ו-G2 של השלב הבין-פאזי. |
| היווצרות של שברי אוקאזאקי | |
| שברי אוקזאקי נוצרים במהלך סינתזת DNA. | שברי אוקזאקי אינם מיוצרים במהלך סינתזת ה-RNA. |
| דרישה של פריימרים | |
| פריימרים נדרשים לסינתזת DNA. | אין צורך בפריימרים לסינתזת RNA. |
| Enzyme Involved | |
| DNA פולימראז, הליקאז, טופואיזומראז וליגאז הם האנזימים המעורבים בסינתזת DNA. | RNA פולימראז הוא האנזים העיקרי המעורב בתעתוק. |
| מילים נרדפות | |
| סינתזת DNA ידועה גם כשכפול DNA. | סינתזת RNA ידועה גם בתור תעתיק. |
| חומר המוצא (תבנית) | |
| שני ה-DNA האב גדילי כפול משמשים כתבניות בסינתזה של DNA. | גדיל אחד של DNA משמש כתבנית במהלך התעתיק. |
| מספר הגדילים שהופק | |
| סינתזת DNA מניבה שני גדילים חדשים של DNA. | סינתזה של RNA מניבה רק גדיל אחד של RNA. |
| התחלת תהליך | |
| סינתזת DNA מתחילה במקור השכפול. | סינתזה של RNA מתחילה באזור המקדם. |
| אזורי מקדם | |
| אזור המקדם אינו מעורב בסינתזת DNA. | אזור מקדם הכרחי לסינתזת RNA. |
סיכום – סינתזת DNA לעומת RNA
שכפול ותעתוק נקראים שני התהליכים העיקריים שבהם מסונתזים DNA ו-RNA. סינתזה או שכפול של DNA מתרחשת על ידי התפרקות הגדילים הכפולים ושני הגדילים מביאים לייצור ה-DNA הכפול של הבת. התהליך כלל בעיקר DNA פולימראז יחד עם אנזימים אחרים. סינתזת RNA משתמשת בגדיל DNA אחד כדי לסנתז את ה-RNA באמצעות RNA פולימראז. שניהם מתרחשים בכיוון 5' עד 3'.
